固体所研制水环境智能运维机器人助力水环境科学化长效管理
- 2025/1/3 9:34:52 5941
- 来源：合肥物质科学研究院固体物理研究所
【仪表网 研发快讯】 近日，由中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所余道洋团队和联合水务科技股份有限公司联合研制的水环境智能运维机器人在湖北赤壁市金鸡山公园杨家湖首航，助力实现水环境的科学化长效管理。
党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央高度重视生态文明建设，“绿水青山就是金山银山”理念已深入人心，作为生态文明建设关键环节的水生态环境建设将是重中之重。受制于技术和装备，现有的水生态环境修复多数是“头痛医头、脚痛医脚”，治标不治本，虽然短期内效果明显，能够实现水质快速达标，但破坏了生态。由于技术不成熟和工程项目的短期行为，部分修复项目已经出现了水体反弹等问题。特别是随着国家集中治理大规模投资的减少，前期的集中整治可能会出现大量反弹。因此，如何提升水环境自我净化能力，让水质常态化达标不反弹，实现水域专业化、科学化、智慧化和自主化管理是现阶段的迫切需求。
水环境智能运维机器人集合了基于水环境机器人硬件系统和智慧管理控制平台系统，具有水质监测、生态监控、健康诊断、智慧养护、污染溯源、智能巡河、生态恢复、精准控制等功能。通过将人工智能和机器人技术与水生态环境综合治理运维全体系软硬件相融合，形成闭环系统，显著提高了水环境运维效率、效果且降低了成本；进一步结合智慧管控系统平台，实现了水体的科学化长效管理。该系统的关键技术包括：
(1)研发了全无人自主作业水面机器人GNC系统，解决了复杂环境下智能感知、导航避障等技术，实现高度智能化自主巡航。
(2)发展了水中污染物的原位检测与深度解析方法，实现了水生态环境在线监测与时空动态分析，并开发了生物生态群落实时图像采集与识别技术。
(3)开发了水面目标图像自动监测与识别算法，实现对违禁人和物的精准甄别与预警。
(4)构建了水生态健康分析数学模型，对水体健康进行实时诊断分析和评价。
(5)具备狭窄复杂河道全天候无人化水面漂浮物自动保洁与养护功能。
(6)利用水面机器人自主追踪、定位及溯源突发性水污染和偷排投放，实现数十种水中常见有机污染物分子基团的快速检测、识别和溯源。
(7)在5G或高速网络支持下，通过沉浸式图像传输和VR眼镜实现远程沉浸式驾驶，实现远程智能巡河。
(8)利用船载设备产生活性氧微纳气泡等杀灭藻类，氧化污染物，并结合微生物菌剂实现环境友好的水生态修复技术。
(9)基于人工神经网络和PID闭环控制的水生态精准修复方案，融合软硬件和管理决策，实现生态自净和自适应修复系统。
水环境智能运维机器人首航后，中国科学院合肥物质科学研究院与联合水务集团将继续秉承开放合作的精神，深度加强产学研合作，为推动我国水务行业高质量发展而不懈努力，奋力谱写智慧水务的新篇章，为我国水环境管理树立新的标杆。
全部评论